2020年上半年，受到新冠肺炎疫（yì）情影响，全（quán）球经济不振，但是集运业却迎来好（hǎo）光景（jǐng），班轮公司业绩逆（nì）势增长。二季（jì）度，全球集运业整体实现利润27亿（yì）美元。在智能化大潮下（xià），航（háng）运业与人工智（zhì）能的有机融合，会积极（jí）、有（yǒu）效贡献智慧航（háng）运。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）这一技术概念，虽然从目标（biāo）上（shàng）来看是指研究和开发用（yòng）于模拟、延伸和（hé）扩（kuò）展人类智（zhì）能（néng）的科学，但是从（cóng）实现路（lù）径上来看，本质是（shì）一种基于计算机科学的机器化智能，是指一种（zhǒng）让智能机器以类似于人类智能（néng）的方式做出（chū）反应的技术探索。这也（yě）就（jiù）意味（wèi）着（zhe），相关（guān）智能机（jī）器要具备语言识别、图（tú）像识别（bié）、自然语言处（chù）理（lǐ）、专家系统、计（jì）算机视觉、机器学习等与人类智能相（xiàng）关（guān）的能力，而信息化（huà）显然是这些能力实现的基础。

人工智能当下炙手可（kě）热（rè），已（yǐ）与诸多行业深（shēn）度融合。航（háng）运业可谓人类经济发展中（zhōng）非常古老的行（háng）业，近年来（lái）凸显出与人工智能的深（shēn）入（rù）融合，通过全（quán）自（zì）动（dòng）码头、智慧船舶配载、智（zhì）能调（diào）度等各领域的应用，以及未来可能朝着无人驾（jià）驶（shǐ）船舶（bó）、智能解决方（fāng）案（àn）设计（jì）等（děng）趋势（shì），不断从信息化到智能（néng）化演化发展。

全自动码头：自动运输设备（bèi）和控制（zhì）系统的结合，实现无人工介入的协同（tóng）高效作（zuò）业

全自动码头在全（quán）球各地均有（yǒu）涌现（xiàn），技术应用已（yǐ）经较为成熟。我国的（de）上海（hǎi）洋山港（gǎng）、青岛港、广州（zhōu）港等港口也都在全自（zì）动码头（tóu）建设中（zhōng）走（zǒu）在（zài）了世界前列。

以上海洋山港的出口集装箱调运为例，自动化码头的（de）作（zuò）业流程（chéng）大（dà）致分为6个（gè）步骤：使用自动化轨道（dào）吊（diào）起重（chóng）集装箱、自动（dòng）化轨道吊自动将集（jí）装（zhuāng）箱堆（duī）叠至集装箱堆场、自动化轨道吊将集装箱（xiāng）从（cóng）堆（duī）场自动运送至AGV（Automated Guided Vehicle，自动引导运（yùn）输车）运输点、AGV将集装箱运送至（zhì）岸桥（qiáo）起重点（diǎn）、岸桥起重、远程（chéng）控制及调度（dù）中心将（jiāng）集装箱起重运至运输船。

在上（shàng）述流程中，AGV起到了关键性中介作（zuò）用，这是（shì）一种具（jù）备电磁或者光学等（děng）自动导引装置，能够沿规（guī）定的导引路径行驶，具有安全保护（hù）以及各种移栽（zāi）功能，不但可（kě）以自（zì）动规避障碍物，还可以做出减（jiǎn）速、刹车或绕行等遭遇突（tū）发状况的各种决策并规（guī）划最优（yōu）驾驶线（xiàn）路。

AGV自动导航的实现技术是多（duō）元的，其中在（zài）业内被广泛采用的是（shì）磁钉定位导航系（xì）统。例（lì）如洋山港自动（dòng）化码头四期工程（chéng）中，就在地面埋设了61483颗螺钉，磁钉与磁钉之间就处于一种较为精确的定位状（zhuàng）态，再（zài）通过磁导航传（chuán）感器检测磁（cí）钉的磁信（xìn）号即可（kě）实现（xiàn）AGV的定位（wèi），此时可以依靠编码器数等里程计量传感（gǎn）器来（lái）计算位置，依靠陀螺（luó）等角（jiǎo）度传感器来确（què）定方向角。

有了自（zì）动引导设备，全自（zì）动化（huà）码头（tóu）作为一（yī）个庞大系统（tǒng），要（yào）实现协同运作，还（hái）需要（yào）通（tōng）过人工智（zhì）能、运筹学决策和系统工程理论来发展中央控制（zhì）系统（tǒng）。上海（hǎi）洋山港的控（kòng）制系（xì）统主要包（bāo）含了全自动化码头（tóu）智能生产（chǎn）管（guǎn）理控（kòng）制（zhì）系统（TOS）与（yǔ）设备（bèi）管理系统（tǒng）（ECS），它（tā）们指挥着130台AGV协同工作，共同发挥出最优的效（xiào）率。

自动运（yùn）输载体之外，人工智能也（yě）渗透到了全（quán）自动化码头的（de）各方（fāng）面，解决了传统码（mǎ）头作业中的难（nán）题，极大提高（gāo）了自（zì）动（dòng）效率。例如，在码（mǎ）头上（shàng），轨道吊从（cóng）集卡车（chē）上抓取集装（zhuāng）箱时，如何安全高（gāo）效（xiào）地进行全自动化交互（hù）作业，是（shì）全（quán）球港口一（yī）直未（wèi）解（jiě）决的行业难题。因为集装（zhuāng）箱与集卡（kǎ）车的拖盘（pán）锁销一旦没（méi）有完（wán）全分离，轨道吊卸（xiè）箱时容（róng）易造成（chéng）集卡被吊起事故，存（cún）在安全（quán）隐（yǐn）患。青岛港自动化码头团队则通过用人工智能、图像识别等（děng）技术研发了机器（qì）视觉集卡防吊起系（xì）统，实现集卡防吊起自动识别。这项新（xīn）突破，让自动化码头（tóu）的全自（zì）动化范围再次延展，从（cóng）码头卸（xiè）船作业一直（zhí）延至陆侧区域。这样一来，码头收箱作业避免（miǎn）人工介入，进一步提升了安全性，解（jiě）决了行业难题。

除了已经（jīng）应用的技术（shù），全自动码头的发展也与相关技（jì）术的进步紧密结合。广州港集团就积极（jí）引入高新技术，与（yǔ）华（huá）为（wéi）公司开展（zhǎn）了战（zhàn）略合作，着力（lì）结合（hé）5G技术打造“车路（lù）协同”平台，优化自动化码（mǎ）头的作（zuò）业流程。华（huá）为已在广州港（gǎng）等港口（kǒu）进行（háng）有关（guān）联（lián）合创（chuàng）新和测（cè）试，探索5G在港口陆地（dì）和（hé）海域等特殊场景的（de）覆（fù）盖（gài）技术，实现港口遇险报警（jǐng）、辅助航行、智（zhì）能理货等（děng）业（yè）务（wù）运用。

智能船（chuán）舶配载：人工智能（néng）算法（fǎ）模拟配载（zǎi）员操作，实现（xiàn）自动配载过程

智能船舶配载通（tōng）过人工智能技术和算法优化，可以结合船舶箱量分布、箱（xiāng）型（xíng）比例、挂靠（kào）港、货物堆存（cún）、机（jī）械设（shè）备状态、班（bān）轮航线、泊（bó）位、货（huò）源等信息，自动完成最优配载（zǎi）图，实（shí）现（xiàn）货物安全、高效装船，有效提升船（chuán）舶装载（zǎi）效率。

目前（qián）较为尖端的基于学习导向的船舶智能配载技（jì）术采用了深度神经网络的学习方法进（jìn）行学习，克服了大多数“抽象的配载策略无法用构造式的人工规则来描述”这一（yī）问题。同时，在配载（zǎi）求解过程中（zhōng）也采（cǎi）用（yòng）了智能算法，但是在算法的上层还构造了一（yī）层工作流引擎用于快速（sù）调用配载特征库进行配（pèi）载，从（cóng）而大（dà）幅（fú）提（tí）升了（le）配载求解的速度。

自动（dòng）配载的效（xiào）率约是（shì）人工（gōng）配载（zǎi）效率的8~10倍。以装船2000自然（rán）箱为例，自（zì）动配载的速度平均为15分（fèn）钟，人工配载则需要大约2~3小时。

此外，智（zhì）能（néng）配载（zǎi）还（hái）能够降（jiàng）低劳动（dòng）强度、固化员工（gōng）经验、提高夜（yè）间（jiān）配载质（zhì）量（liàng）。针对超大型船舶，可大幅降低员工劳动（dòng）强度（dù），逐步使配载员从反复重复（fù）的操作者角色转（zhuǎn）化成为规则的制定者（zhě）。同时，通过计算机自动配载系（xì）统不断地吸纳与固（gù）化员工（gōng）的配（pèi）载作业经验，即可稳步、有效地提高（gāo）配载（zǎi）质量（liàng）。系统配载的另（lìng）一特（tè）点（diǎn）即是配载质（zhì）量稳定，计算机超（chāo）强的计算能力能够有效避免人工因夜间疲（pí）劳导致的配载质量下降等不良情（qíng）况。

智（zhì）能（néng）配（pèi）载在（zài）诸多港口已（yǐ）经进入应用阶段。宁波（bō）港大榭（xiè）集装（zhuāng）箱码头是（shì）国内首（shǒu）个使用智能（néng）配载技术的集装箱（xiāng）码头。截至2018年12月（yuè），应（yīng）用智能配载船舶（bó）（装载（zǎi）量大于300集装（zhuāng）箱的船舶）千余艘次，其（qí）中，大型超大型（xíng）船舶应用率约占（zhàn）90%。该码头应用智（zhì）能配载技（jì）术的船舶（bó）平（píng）均单机（jī）效率比（bǐ）往年同期（qī）显著提升，平均作业路数比往（wǎng）年同（tóng）期（qī）有所减少。智能配载技术大幅（fú）提高了配载计（jì）划的编制效率（lǜ），1000集装（zhuāng）箱积载时间（jiān）可以在10分钟内完成，公司吞吐（tǔ）量达（dá）300万集装箱时（shí），计划岗位（wèi）人员（yuán）编制仍保持（chí）不变，特别是针对短截关期状况下的大型船（chuán）舶，该技术（shù）可以平（píng）均将（jiāng）装船作业开工（gōng）时间提前3~4个小时，节能减排的（de）同（tóng）时显著降低码头生产运营成（chéng）本。

上海港应用（yòng）智能配载技术（shù）后，由于（yú）配（pèi）载决策所需时间显著缩短，可先根据放关情况提前（qián）数小时进行首（shǒu）次决策，靠泊前（qián）针对剩余（yú）出口箱（xiāng）进行二次（cì）决策，且（qiě）首次决策时间大幅延后，减（jiǎn）少了首次（cì）决策后放（fàng）关出口箱数量（liàng），提（tí）升了决策效率和（hé）决策水平（píng）。

无人驾驶（shǐ）船舶（bó）：技术已经先（xiān）行，商业运行可以（yǐ）期（qī）待（dài）

无人驾驶船舶的发展（zhǎn）尽管尚（shàng）处于研究论（lùn）证阶段，但是，其未（wèi）来的（de）商业化运营并（bìng）非遥（yáo）不（bú）可及（jí）。

全球首艘“无人集箱船”已于（yú）2017年9月29日下水测试，这艘名为“Yara Birkeland”号的船只由挪威康（kāng）士伯海事（Kongsberg Maritime）和（hé）全球最大的化肥（féi）制造商——挪威Yara集团合作研发设计。全电动模式（shì）可完全实现零排放，长80米（mǐ）、宽15米（mǐ），能够装载120个20英尺标（biāo）准（zhǔn）集装箱（xiāng），虽然（rán）载货（huò）量很（hěn）少，但该船的正式投（tóu）入运营（yíng）将会成为全球航运（yùn）史（shǐ）上的一个（gè）巨（jù）大（dà）转折（shé）点。据报道，“Yara Birkeland”号（hào）利用自（zì）身安装（zhuāng）的（de）全球定位系统（tǒng）、雷（léi）达（dá）、摄像机和传感器等，能（néng）够在航（háng）道中实现避让其他船舶，并在到达（dá）终（zhōng）点时实现自行停（tíng）靠。

在世界其他地方，无（wú）人（rén）驾驶船舶的研发也（yě）在（zài）如火如荼地进行（háng）着。2018年（nián）4月，丹麦航运巨（jù）头马士基（jī）集（jí）团和总部（bù）设在美国波士顿的Sea Machines Robotics公（gōng）司（sī）展开（kāi）合作，马（mǎ）士（shì）基将在其新建造（zào）的一艘Winter Palace冰级（jí）集（jí）装箱船（chuán）上（shàng）安装（zhuāng）计（jì）算机视觉、激光雷达（LIDAR）和感知软（ruǎn）件，Sea Machines Robotics公司的人（rén）工智能动力感知和态（tài）势感知系统则将利用传感器收集船舶周围的环境（jìng）信息，识别（bié）和跟（gēn）踪潜在的冲突并在操（cāo）舵室内显示收（shōu）集到的信息（xī）。马士基因此成为（wéi）世界上第一家在集装（zhuāng）箱船上试验（yàn）人工智能（néng）（AI）动力感知和态（tài）势（shì）感知技术的（de）公（gōng）司。

在2020年，IBM联（lián）手（shǒu）海洋研（yán）究组织ProMare打造的（de）“AI船（chuán）长”也（yě）将掌（zhǎng）舵无（wú）人驾驶船（chuán）“五月花”号。“AI船（chuán）长”可以使用摄像头（tóu）、人工智能和边缘计算系统来安全地绕过周边船舶、浮标（biāo）和其他预计会在航行期间（jiān）遇到的海洋危险。

技（jì）术已经先（xiān）行一步，接下来，随着智（zhì）能船舶控（kòng）制系统，海（hǎi）洋、气（qì）象、水文等（děng）智能识（shí）别（bié）技术的完善，以及相关法律法规的健（jiàn）全，无人驾（jià）驶船（chuán）舶成为（wéi）可（kě）能。而一（yī）旦无人驾驶船（chuán）舶商业化运行开启（qǐ），必将重新定义集（jí）装箱运输（shū）业的参（cān）与主体和商（shāng）业模式（shì）。在（zài）物联网、大（dà）数据、区块链、虚拟现实等技术不断裂变式发展的背（bèi）景下，人工智能技术亦（yì）将不断推（tuī）动集装箱运输业从（cóng）信息化走向去（qù）中（zhōng）心化、走向系统（tǒng）分散化、走（zǒu）向智能（néng）化，其商业模式创新也将在技（jì）术浪潮中（zhōng）呈现出各个参与主体的数（shù）字（zì）化（huà）转（zhuǎn）型而更加呈现出共生（shēng）发（fā）展的模式，引领集装（zhuāng）箱（xiāng）运输业真正步入智能化新阶段，以航运互联网生态（tài）系统的搭（dā）建启动智慧航运的时代。